洋葱伯克霍尔德氏菌L68双加氧酶区基因克隆及序列分析

克隆洋葱伯克霍尔德氏菌L68双加氧酶区基因并对其进行序列分析。采用邻苯二酚喷洒方法从洋葱伯克霍尔德氏菌L68的基因文库中筛选到了1株含有双加氧酶区基因的重组子,其重组质粒命名为pB2k。重组质粒pB2k含有8030bp的L68基因片断,经BLAST比对,该片断含有11个与已报道的ORF相近的ORF。在该片断的5’端,ORF1和ORF2分别编码两个转移酶基因,tomA1t、omA2t、omA3和tomA4编码酚羟化酶组份,tomA5编码氧化还原酶,phnT编码铁氧还蛋白,phnE编码邻苯二酚2,3-双加氧酶,ORF3编码未知功能蛋白,phnG编码部分2-羟粘糠酸半醛脱氢酶。     

医学分子遗传学 第一讲人体基因组的结构解剖

一个细胞的全部遗传信息都编码在长长的线状 DNA分子上，构成一个基因组（Genome)。在DNA分 子上排列着各种不同的基因，基因携带着产生所有蛋 白质的遗传信息。在人体基因组内，有些基因是一个个 单独分布的，在基因与基因之间隔着较长的非编码区 域，这些DNA称为间隔DNA (spacer DNA)。有些 基因则紧密排列在一起，形成基因簇(gene clusters), 或称为基因复合体（gene complexes).     

人成骨肉瘤细胞CD147基因编码区的克隆和序列测定

克隆人成骨肉瘤细胞CD147基因编码区并进行序列测定。以人成骨肉瘤细胞系MG63的mRNA为模板,采用RT-PCR方法得到人CD147的编码区cDNA,克隆至载体pcDNA3．1( )中,酶切鉴定后进行序列分析。结果获得人CD147编码区基因和重组质粒pcDNA3．1( )／asCD147,并经DNA序列分析证实其序列和献报道一致。以上结果证明了CD147在成骨肉瘤细胞中也有表达,为进一步进行其结构和功能研究打下了基础。     

基于信息量的调控元件预测方法

设计基于信息含量的调控元件识别算法,对酵母的基因表达数据聚类结果进行分析,旨在预测共表达基因上游非编码区可能存在的转录因子结合位点。分析已知受相同调控因子作用的基因上游序列的结果表明,算法能正确识别具有单一保守核心序列的调控元件和具有间隔子(spacer)的保守序列．通过分析共表达基因,算法提取出的候选调控元件,部分可能具有生物学意义,这还有待于生物学实验的进一步验证。     

pSH-CUP重组质粒的构建及面包酵母酸性海藻糖 酶基因的敲除

设计含有与面包酵母(Saccharomyces cerevisiae BY-6)编码酸性海藻糖酶ATH基因内部部分序列同源的长引物,以质粒pUG6为模板进行PCR构建带有Cre/loxP系统的敲除单元,转化面包酵母获得G418阳性克隆.将铜抗性基因(cuP1-MT1)导入Cre重组酶表达质粒pSH47,得到重组质粒pSH-CUZ,并转化阳性克隆,以铜抗性筛选面包酵母转化子.半乳糖诱导表达Cre酶切除Kanr基因.重组质粒pSH-CUP的构建,不仅解决了酵母转化子筛选标记问题和非酵母基因的引入,而且使LoxP-kanMX-loxP基因敲除体系在进行真核生物基因敲除时更加方便可行.     

木尔坦棉花曲叶病毒基因重组和缺失产生DNAβ相关的新型小分子

【目的】棉花曲叶病是棉花生产上的一种重要的病毒病害,在巴基斯坦和印度等国家地区大面积流行,造成严重的经济损失。近年在中国广西南宁的棉花田间发现了棉花曲叶病害,在广西的黄秋葵中也发生了曲叶病,二者的病原均为木尔坦棉花曲叶病毒(Cotton Leaf Curl Multan Virus,CLCuMV),为了对这2个病害有更深的了解,本文对该双生病毒伴随的DNA小分子进行测序分析。【方法】分别从广西南宁地区感染CLCuMV的3棵棉花和3棵黄秋葵中提取总DNA,用CLCuMV DNAβ的特异引物进行PCR扩增,将产物分离纯化并克隆测序,进行序列比对分析。【结果】从棉花曲叶病害中分离得到了1384 nt的新型重组DNA分子,以及从黄秋葵曲叶病害中分离得到了754 nt的新型缺失型DNA分子。研究结果表明1384 nt重组分子是由CLCuMV GX1的DNA-A和DNAβ重组而成。重组分子大部分来源于CLCuMV的DNA-A,包含基因间隔区,附近的部分AV2和AC1基因,以及反向互补的部分AC3基因。其余部分来源于伴随的DNAβ,包含A-rich区域。分析拼接片段的附近序列,发现接头部分含有2-3个共同碱基,推测为重组作用发生的位点。与以前报道的在实验室中产生的CLCuMV重组分子进行比较显示,DNA-A的基因间隔区和DNAβ的A-rich区在重组过程中非常保守。另外,754 nt的重组小分子是由CLCuMV Okra1 DNAβ缺失突变产生,缺失了大部分的编码C1蛋白开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)以及小部分的A-rich区。【结论】本研究在自然条件下分离到了来源于CLCuMV和卫星DNAβ的重组分子,以及DNAβ缺陷型分子。这2种重组小分子以前未见报道,这也是在中国发现的棉花曲叶病毒中首次发现重组分子。这种基因组变异现象在棉花曲叶病毒的进化和寄主适应过程中可能有重要的意义。     

RNA 的拼接

RNA的拼接（(splicing）作用是指一种新 的RNA加工过程。自从1977年以来,几个实 验室同时报道了一些病毒和真核细胞基因的编 码序列是被非编码序列间隔开的。就是说,在 真核细胞中存在着割裂基因（(splite gene).这 样一个真核细胞基因割裂现象曾经引起了极大 的震动。编码序列叫做外显子（exon),作为其 间隔的非编码区叫做内含子（intron)。整个 DNA,包括外显子和内含子全部被转录为RNA 序列片段。这段RNA经过剪接,除去内含子 区, 将几段外显子区拼接为一个完整的RNA 的过程叫做RNA的拼接过程。如血红蛋白, 它的夕链基因就是一个由两段内含子插人外显 子之间构成的‘ii0 内含子又被称作基因的插人 序列(intervening sequence)。也就是说,成熟 的RNA序列是从相应于分割开的DNA序列 的片段装配起来的。所以,RNA拼接过程就 是割裂基因表达时RNA序列的重组过程。 在真核细胞中这种基因割裂现象是非常普 遍的。无论是细胞核、线粒体或是叶绿体的基 因中都存在割裂基因。这些基因中既有编码结 构蛋白质的,也有编码调节蛋白的。插人序列 的数目也不等。从一个基因完全没有插人序列 到一个基因被割裂50次以上。内含子的大小 范围也很不一样,可以从10个碱基对（例如在 t RNA基因中）到几万个碱基对（例如果蝇中的 homeotic基因）fai0真核细胞百分之九十以上的 非编码区中插人序列的部位千变万化。许多迹 象表明这些部位对基因表达的调节有着重要的 作用。所以研究真核细胞RNA的拼接对于了 解真核细胞基因表达的调控规律是很重要的。 RNA的拼接与生物的分化过程和发育过程都 有着极为密切的关系,它是当前分子生物学中 研究得最为活跃的课题之一。 下面我们将分两部分来介绍RNA的拼接 作用。     

柔嫩艾美耳球虫新基因的生物信息学分析与克隆表达

为了研究柔嫩艾美耳球虫(Eimeria tenella)的两个主要入侵发育阶段——子孢子和裂殖子的差异基因,根据已报道的子孢子与裂殖子差异的ESTs序列,应用RACE技术克隆获得了子孢子阶段差异表达的新基因全长cDNA序列,命名为ZL583.该基因全长为862 bp,开放阅读框(ORF)为486 bp,编码161个氨基酸,编码蛋白的分子量约为16.9 kD,利用生物信息学分析软件,分析新基因所编码蛋白的性质、定位、结构等特征.利用荧光定量PCR对柔嫩艾美耳球虫不同发育阶段该基因的表达量进行分析显示,子孢子阶段的表达高于其他发育阶段.将ZL583克隆于pET-28a中构建重组质粒,转化大肠杆菌BL21(DE3)后经IPTG诱导表达,获得重组蛋白分子量约23 kD.免疫印迹分析显示该重组蛋白可与兔抗子孢子血清发生特异性反应,表明该蛋白具有较好的反应原性.该结果为进一步研究该基因的生物学功能奠定基础.     

一种优化翻译起始效率的方法

本文以人分裂细胞核抗原(PCNA)基因作为目的基因,把包括PCNA基因5′端非翻译区(5′NTR)的24bp和编码38个氨基酸114 bp的顺序插入pTZ19R,构建与LacZ’5′端的融合基因。用寡核苷酸定点突变法在PCNA 5′NTR形成SD顺序,再用PCR法在SD顺序左右两侧分别随机突变6个和7个碱基,使它们与结构基因5′端顺序自发地形成各种可能的翻译起始区(TIR)二级结构。重组质粒转化JM109(DE3),以T7 RNA聚合酶-T7启动子调控转录。对288个重组子的β-gal活性测定表明,不同重组的表达量可相差55倍,其中9个表达量不同的重组子的RNA dot blot证实它们在转录水平无明显表达差异。由此提示,该研究策略和方法能有效地改变目的基因的TIR二级结构和捕获具有高翻译起始效率的表达克隆。     

H3N2亚型禽流感病毒核蛋白基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

目的:获得H3N2亚型禽流感病毒核蛋白(NP)全长基因,并在大肠杆菌中表达,以用于对NP功能的研究。方法:从感染了H3N2亚型禽流感病毒的MDCK细胞培养液中收获病毒,提取病毒RNA,用RT-PCR扩增出NP基因的编码区序列,将其定向克隆到pTIG-TRX原核表达载体并测序,在大肠杆菌BL21(DE3)plysS中表达,用SDS-PAGE和Western印迹检测表达产物。结果:所克隆的核苷酸片段包含了NP基因编码区完整阅读框架,编码498个氨基酸;构建的重组表达载体在大肠杆菌BL21(DE3)plysS中表达出相对分子质量约66000的重组蛋白。结论:克隆和表达了禽流感病毒核蛋白编码区基因,为获得大量NP以制备抗体,以及对其进行功能性研究奠定了基础。     

乙型肝炎病毒逆转录酶区基因序列准种与变异特点

乙型肝炎病毒(Hepatitis B Virus,HBV)P基因编码产物从功能上分为末端蛋白(1～178aa)、间隔区(179～336aa)、逆转录酶区(337～682aa)和RNA酶H区(683～816aa),各区有相应的生物学功能;逆转录酶区包含S基因主蛋白编码区.近年来的研究提出HBV感染者体内存在有准种[1,2]的假说.我们以逆转录酶区序列为研究靶区域,应用聚合酶链反应(PCR)技术扩增慢性乙型肝炎患者血清中的靶基因序列,随机选择克隆测序,比较其结果,证明了HBV准种特点的存在,并发现多种基因突变形式.     

双烯内酯水解酶基因的克隆和序列分析*

从土壤中分离到一株降解2,4-二氯酚能力较强的假单胞菌菌株GT241-1,从中克隆出参与降解2,4-二氯酚的双烯内酯水解酶基因(dcpD)。该基因编码的双烯内酯水解酶可将顺式-2-氯双烯内酯水解成2-氯马来乙酸。采用的基因克隆策略是用Southem杂交对其邻近基因进行定位后构建基因组库,再用斑点杂交筛选目的转化子。经序列测定得知dcpD基因编码区702bp。核苷酸和推测编码的氨基酸序列分析表明,dcpD与已在GenBank登记的相关基因有一定的差异。     

拟蜘蛛拖丝蛋白基因人工合成及其原核表达

根据GenBank上蜘蛛拖丝蛋白基因序列(AY555585和AH015065)、拖丝蛋白基因的结构特点和密码子的简并性,设计378 bp的拖丝蛋白基因单体,并对其人工聚合成二聚体.Primer5.0分析结果表明,决定拖丝弹性和抗拉力的氨基酸(Gla和Ala)含量(41.43和18.22)接近天然丝蛋白氨基酸含量(42.81和26.32);利用Antheprot软件对二聚体编码氨基酸的二级结构预测结果显示,与丝蛋白的氨基酸链相近,由2个相同的部分排列而成,即β-片层(占48%)、6个α-螺旋间隔(占15%)、散在的转角(占12%)和若干不规则卷曲(占25%).将二聚体与pET-28a( + )连接构建原核表达载体,IPTG诱导重组菌体裂解物经SDS-PAGE电泳可检测到相对分子质量为26.6×103 kD的重组蛋白.上述结果为进一步开展有关转蜘蛛拖丝蛋白基因在绵羊被毛中表达的研究奠定了基础.     

菜粉蝶微孢子虫核糖体RNA(rRNA)编码基因的研究

用PCR方法扩增、克隆了菜粉蝶微孢子虫核糖体小亚单位RNA(SSUrRNA)编码基因的核心序列 1 2 0 5bp后 ,进一步克隆到菜粉蝶微孢子虫SSUrRNA基因 3′端至LSUrRNA基因 5′端 (580R区 ) 657bp长的序列。与GenBank中对应序列比较后 ,在 657bp这段序列鉴定出菜粉蝶微孢子虫SSUrRNA基因 3′末端、rRNA基因内转录间隔区 (ITS)及LSUrRNA基因 5′端 (580R区 ) ,它们分别位于该序列中 1 45位、1 46 1 86位及 1 87位。与SSUrRNA基因核心序列拼接后SSUrRNA全基因长为 1 2 4 5bp ,rRNA基因内转录间隔区为 41bp及核糖体大亚单位RNA(LSUr RNA)编码基因 580R区为 470bp。同时还构建了菜粉蝶微孢子虫SSUrRNA的完整二级结构。关于微孢子虫rRNA基因的克隆及SSUrRNA的二级结构在国内尚属首次报道 ,它为进一步利用核糖体RNA编码基因及SSUrRNA的二级结构对不同微孢子虫的分类及亲缘关系的确定奠定了基础     

编码天麻抗真菌蛋白cDNA的分子克隆

用重组ＤＮＡ 技术研究了编码天麻抗真菌蛋白（ＧＡＦＰ）的基因,从天麻（Ｇａｓｔｒｏｄｉａ ｅｌａｔａＢｌ．）块茎中提取Ｐｏｌｙ（Ａ） ｍ ＲＮＡ 后合成ｃＤＮＡ,构建成表达型ｃＤＮＡ 文库,用纯化的蛋白质探针通过免疫筛选找出对应的ｃＤＮＡ 克隆。在进一步证明所选用的ｃＤＮＡ 克隆含有重组的λ－ｐｈａｇｅ ＤＮＡ 后,提取和纯化含有插入片段重组子的ＤＮＡ,用Ｅｃｏ ＲＩ酶切分析可见插入片段。已分离出编码天麻抗真菌蛋白的基因     

nrDNA ITS和cpDNA rpl16基因测序法对六种鼠尾草的检测

为从鼠尾草属植物中鉴别丹参品种,采用基因测序方法,用核糖体核酸内转录间隔区基因(nrDNA ITS),编码核蛋白体大亚基多肽L16的基因(rpl16)及叶绿体DNA上包含trnL以及trnL和trnF间隔区的区域基因(trnL-trnF)的序列,检测六种鼠尾草属新鲜植物.由于nrDNA ITS和rpl16突变率较高,可以做为6种鼠尾草的基源鉴定标记,依此设计了两对特异引物,从6种鼠尾草中鉴定出丹参(Salvia miltiorrhiza)和云南鼠尾草(S.yunnanensis).但trnL-trnF突变率太低,未能用于鉴别.商品干燥中药材因加工和储藏的方式致使DNA降解严重,基因测序法难于应用.     

解脂耶氏酵母tsr1突变体的构建

将解脂耶氏酵母与蛋白质分泌有关的TSR1基因编码区部分缺失的DNA片段转化一株解脂耶氏酵母,通过体内同源重组,部分缺失的外源tsr1片段取代了酵母染色体上的正常的TSR1基因,从而获得tsr1的转化子。Southern杂交结果表明,用该法成功地构建了tsr1突变体,这为进一步研究解脂耶氏酵母TSR1基因的功能奠定了基础。     

红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)干扰素调节因子2基因的克隆及原核表达

干扰素调节因子(Interferon regulatory factor,IRF)是一种多功能的转录因子。采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和c DNA末端快速扩增(RACE)技术克隆了红鳍东方鲀干扰素调节因子2(Interferon regulatory factor 2,IRF2)基因的全长c DNA。该基因全长为1 552 bp,其中5'非编码区(5'-UTR)187 bp,3'非编码区(3'-UTR)429 bp,编码区(CDS)为936 bp,共编码311个氨基酸。将IRF2的编码区序列连接到原核表达载体p ET32a(+),成功构建了重组体p ET32a(+)-IRF2。将重组体p ET32a(+)-IRF2转入大肠杆菌感受态细胞BL21(DE3)中,获得了重组表达IRF2的基因工程菌。经IPTG诱导,p ET32a(+)-IRF2在BL21中得到了融合表达。通过对表达产物的纯化和Western blotting检测,结果显示红鳍东方鲀IRF2基因在大肠杆菌中的表达效果较高,目的蛋白准确。     

动物线粒体基因组变异研究进展

动物mtDNA大多是共价闭合的环状双链分子,一般由2个非编码区和37个编码基因组成,不同动物线粒体基因组大小变异明显.孑遗疟虫(Plasmodium reichenowi)的线粒体基因组最小,仅为5966bp;领鞭毛虫(Monosiga brevicollis)的最大,达76568bp.动物线粒体基因组大小变异的原因主要有:控制区串联重复元件的变异;基因重复;基因重叠与基因间隔区大小的差异;基因缺失和增加.     

银合欢基因文库的构建和种子贮藏蛋白基因的分离

本文以λEMBL_3为载体,构建了银合欢(Leucaena leucocephala)的基因文库,所得重组子为3.5×10~6pfu。以大豆种子贮藏蛋白α′亚基基因为探针,从基因文库中分离得到了4个阳性克隆,并初步绘制了其中3个重组子的物理图谱。结果表明在这3个重组子的基因内部有一致的酶切位点。亚克隆的部分核苷酸序列与 GenBank 中的基因序列比较,表明与大豆种子贮藏蛋白α′亚基基因高度同源。